地下车库结构技术经济的分析与研究

2016-05-30曲锋利

华夏地理中文版 2016年3期

曲锋利

摘要：本文简要介绍了地下车库结构设计的技术经济分析及工程案例，供类似工程参考。

关键词：地下车库；方案比较；优化设计

地下室结构在结构成本中所占的比重很大，做好地下室结构的优化设计对于控制整个结构成本至关重要。

把握好支护成本的降低，尽量抬高整个±0.000的标高，不仅降低了支护的成本还节约了土方的开挖和外运，减少了地下水的影响，对地下室的底板和抗拔桩的设计都起到了有利影响。对地下室的结构成本控制还要把握好地下室顶部覆土厚度的控制和顶部活荷载的控制，地下室顶部覆土的厚度与景观布置、管线的埋设要求和冻土深度等有关，合理布置消防车道。

在满足建筑功能使用净高的前提下，减少层高不仅可以减少竖向构件的长度和体积，同时还可以减少基础等土建成本、设备及运营成本。

车库内的柱网布置也有其合理性。在不考虑地基基础形式的情况下，采用小柱距5.7×5.7米双车位时最为经济；若为桩基础，采用经济型排布柱距8.1×8.1米三车位时最为经济；小柱网地库跨度小、配筋低、节约钢筋用量，通常小柱网地库有巨大的经济效益。

一、研究地库结构设计

地下室成本的控制制约于各部位构件的设计，是综合体的体现，因此针对各构件必须全面考虑才可能达到可行性和经济合理性的目的。

现有地下室设计结构类型基本均为框架结构，外围为钢筋混凝土挡土墙。详细测算两个地下室，通过比较发现，地下室顶板及井字梁的用钢量最大，占到总用钢量的一半左右。所以，地下室顶板上作用的荷载对含钢量影响很大，减少作用在顶板上的荷载，可以减少钢筋用量从而达到节约钢筋的目的。若建筑布局合理，并能有效控制景观覆土厚度，消防车道布置合理，在結构有利部位的话，结构整体含钢量能有较大幅度的下降。

（一）基础形式

不同的地区，地质构造也不尽相同，则对于地下汽车库的结构要求也有所不同。如能充分利用地下水位高度，将对节约工程造价创造有利条件。通过对埋深、覆土和层高的综合设计，根据计算结果现有地下室不设置抗拔桩，基础为筏板形式，水浮力靠结构自重平衡，因此，基础造价得以大幅下降。因为水浮力靠结构自重平衡，结构上需增加配重，通过比较发现，在基础底板上增加荷载是经济有效的方式（不增加顶板荷载）。当然，确保结构自重与外部景观荷载，采取必要的降水措施对结构正常使用亦起到至关重要的作用，特别是在施工雨季期间，一定要做好降水和场地排水工作。

（二）底板

底板配筋主要控制指标是裂缝，而且底板承受较大水浮力作用，为保证其刚度，底板厚度不应设置过薄，在一定板厚情况下，底板配筋大部分区域为构造配筋。若底板为梁板式，底板可以薄一些，但底板上浮力均要传至基础梁上，基础梁配筋势必很大，无形中就会造成结构上的浪费。而且设置基础梁也会增加基础施工难度，鉴于此种考虑底板一般设置为无梁楼盖体系，对减少地库的成本更合理。

（三）顶板

地下汽车库顶板的结构型式可以有多种选择：普通梁板式、普通无梁楼盖及新兴的现浇空心无梁楼盖。相对而言普通梁板式布置传力明确、受力简单因此使用广泛，但缺点在于影响建筑层高、含钢量也较高；普通无梁楼盖布置简单、节约层高，但属不利结构型式，对建筑平面布局、柱网要求较高且混凝土含量大；现浇空心无梁楼盖特性基本与无梁楼盖相同，但其含钢量最小，混凝土含量居中，是今后发展的重点方向。

顶板楼盖结构形式的经济分析比较：

（1）楼盖结构形式：

肋梁楼盖：加腋大梁；单梁；双梁；十字梁；井字梁；

无次梁楼盖：→大板结构；

无梁楼盖。

（2）荷载工况：

柱距7.8×8.1，局部7.8×8.4；

覆土1.0m～1.6m；

人防荷载；

消防车荷载：大板20t/m2，肋梁35t/m2。

（3）施工模板：

梁格越少越经济的原则，依次为：